EP2644960B1 - Kombination aus zwei Rohren und einem Rohrleitungsverbinder mit Kompensator - Google Patents
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- EP2644960B1 EP2644960B1 EP13158718.0A EP13158718A EP2644960B1 EP 2644960 B1 EP2644960 B1 EP 2644960B1 EP 13158718 A EP13158718 A EP 13158718A EP 2644960 B1 EP2644960 B1 EP 2644960B1
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- F16L25/01—Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means specially adapted for realising electrical conduction between the two pipe ends of the joint or between parts thereof
Definitions
- the invention relates to a combination of two pipes and a pipe connector with compensator.
- Pipe connectors with compensator are used to compensate for a thermal change, in particular an expansion of pipes.
- thermal changes in the pipe length can otherwise damage the corresponding pipe systems. It is advantageous if such pipe connectors can be installed and removed as easily as possible, since the maintenance can be facilitated.
- the DE 32 08 516 A1 discloses an arrangement for receiving longitudinal expansion and contraction in pipelines.
- the US 2,014,355 discloses a vibration isolating tube connector having the features according to the preamble of claim 1.
- the DE 27 38 231 shows a safety compensator with expansion element for pipelines.
- the US 6,234,542 B1 shows a compensator for a pipe system, the DE 102 59 213 A1 shows a length compensator for buried utilities.
- the US 1,726,483 shows a compensator and the FR 2 660 046 also shows a compensator.
- the transition between pipe and pipe connector should be smooth on the pipe inside in the axial direction, so for example, without edges or offset run. This can prevent that in the transition region difficult to flush areas, such as corners and edges or pits or offset arise.
- This arrangement of the pipe connector with respect to the two pipes to be joined, in each of which the transition between the pipe and pipe connector on the pipe inside in the axial direction is smooth without misalignment of the components to each other, is also referred to as centered.
- a tubing connector in such a centered arrangement may also be described as centered.
- a centering by the attachment such as flange due to clearance in the radial direction is not sufficient for centering. It may therefore come to offset due to the screws and holes in the flanges. If the tubing connector is not centered, sufficient flushing cleaning can not be guaranteed. Therefore, especially in the food industry, it is necessary to provide a piping connector which can be installed centered.
- the pipe connector comprises a compensator for compensation of thermal change, in particular thermal expansion and means for centering the pipe connector.
- This centering can be done so that the inner edges of the tube are brought into line at the junction with the inner edge of the pipe connector, so that there is a smooth connection between each two connected parts.
- the means for centering comprise a centering sleeve (which will also be referred to as sleeve hereinafter).
- a centering sleeve can exert uniform pressure and can therefore be advantageous, for example, compared to a screw connection by flange alone.
- This centering sleeve can extend in the attached state over the entire length of the compensator. This can be advantageous, since a centering sleeve, which extends in the fastened state over the entire length of the compensator, can thereby prevent overstretching of the compensator in the radial direction, for example.
- Extending over the entire length of the compensator in this context means that the length of the sleeve in the attached state in the axial direction is longer than the length of the compensator in the axial direction and when viewed perpendicular to the axis of the pipe connector, the length of the sleeve over the entire length of the compensator extends.
- the centering sleeve and not the compensator can be seen, except at the points where the sleeve is interrupted, e.g. through one or more holes.
- Such a centering sleeve can be formed in one piece. But it can also be designed in two parts.
- Such a two-part sleeve may be advantageous since it can be mounted more easily than a one-piece sleeve.
- the two parts can be assembled with a clamp and thereby secured.
- such a two-part sleeve may comprise two equal parts, which are assembled in the middle of assembly, for example by a clamp.
- the sleeve can be formed in a region where it surrounds the central region of the compensator in the fastened state, that is, for example, without perforations.
- a centering sleeve can also be interrupted in some places.
- such a centering sleeve can not be formed continuously in the middle.
- Such a centering sleeve for example, be formed continuously only after assembly and assembly, for example with a clip.
- Such compensated pipe connectors may be configured, for example, to connect pipes of nominal diameter having a value between DN 25 and DN 150.
- the inner diameter of the sleeve may be formed so that it is only slightly larger than the diameter of the pipe and the Kompensatorenden, so for example, the flanges.
- the inner diameter of the sleeve can be larger than the diameter of the pipe and Compensator be, for example by not more than 6 mm, in particular by not more than 5 mm or 4 mm or 3 mm or 2 mm, in particular by not more than 1 mm, in particular by not more than 0.1 mm.
- This centering sleeve or its parts can be pushed after insertion or temporary insertion of the compensator on the compensator and at least a portion of the tubes. This centers the pipe connector. Thereafter, for example, each of the pipe end can be releasably secured to one end of the pipe connector in the centered position. This can be done for example by screwing flange connections.
- the centering means may additionally comprise two guide belts. These may, for example, in the area where pipe and pipe connectors meet, each extend over a portion of the pipe and a portion of the pipe connector. Now, if the sleeve over the pipe connector and the two adjacent thereto areas of the tubes, such as flanges, pulled so pushes the inside of the sleeve evenly on the respective guide bands and causes the pipe connector is centered.
- a guide tape may each partially pass over a flange connected to a pipe (flange of a pipe) and partly via a flange connected to the compensator (flange of the compensator), when the connection between the compensator and pipe is made by flanges.
- the two guide bands are made of a non-elastic material, such as metal or (hard) plastic, such as PTFE.
- a non-elastic material such as metal or (hard) plastic, such as PTFE.
- they can be designed so that they slightly beyond the connections between each of a pipe and the pipe connector, so for example, the respective flanges, radially outwardly in the attached state. As a result, the centering is effected only by the pressure acting on the guide belts.
- such guide bands may be configured to protrude more than 0.1 mm or more than 2 mm or more than 3 mm beyond the diameter of the respective flanges when mounted in the centered position.
- such guide strips can be formed as wide guide strips, which means that their width (along the axial direction) is greater than the height (measured along the radial direction).
- the width may be more than the single or more than twice or more than four times the height. Height can be measured and Width in the state in which the pipe connector is fixed to connect pipes (attached state).
- the centering sleeve can be secured by two or four mounting aids.
- Such fastening aids may e.g. as snap rings, which may optionally have a round cross-section, be formed.
- two holes for inserting the fastening aid (s) may be provided in the sleeve.
- a fixing aid can be performed through a hole from the outside through the sleeve and then guided along the sleeve on the side facing the compensator and the tubes.
- the guide along the sleeve can be carried out in particular perpendicular to the axis of the two tubes and the sleeve axis.
- the guide can be made along the sleeve by a recess in the sleeve.
- the sleeve is thinner than in the other areas.
- the direction in which the attachment aid is inserted through a hole can be specified. In particular, this can be achieved in that only in the region of these recesses is sufficient space for inserting fastening aids under the sleeve.
- These two holes and optionally the recesses may, for example, be provided in areas which, in the fastened state, come to rest over the pipe ends and / or the compensator ends.
- Such pipe and / or compensator ends may for example each comprise a flange.
- a mounting aid which preferably has a round cross-section, are introduced.
- the fastening aid or the fastening aids can extend in the fastened state along the inner radius of the centering sleeve, for example at least in an angular range of 180 ° or at least in an angular range of 270 ° or at least in an angular range of 315 ° or at least in an angular range of 345 ° along the radius.
- a device may comprise two further fastening aids or be designed for installation of two further fastening aids.
- further depressions can be provided for them.
- Such recesses may in particular be provided so that they are not or only partially under the sleeve.
- the two further fastening aids can in an angular range of at least 180 °, in particular of at least 270 °, in particular at least 315 °, in particular 345 ° along the radius of the pipe or Kompensatorendes, for example, a flange run.
- the possibility of movement of the fastening aids inserted through holes in the sleeve and / or the optional additional fastening sleeves may be restricted in the axial direction, e.g. in that corresponding recesses are provided in or shoulders on the respective flanges and / or recesses in the sleeve, which limit the possibility of movement.
- the possibility of movement of the compensator in the axial direction may also be limited. For example, can be determined by the possibility of movement of the mounting aid at the same time the distance by which the compensator can move. As a result, for example, too far expansion of the compensator and excessive compression of the compensator, both of which can lead to damage of the compensator, can be prevented.
- a first attachment aid may limit expansion and a second attachment aid may limit compression.
- the first fastening aid inserted through a hole in the sleeve can limit the possible expansion of the compensator in the axial direction, while the optional additional fastening aid limits the possible compression of the compensator, or vice versa.
- the tubing connector may be configured to install or disassemble and / or change parts thereof without axial movement of the tubes being joined. For example, it may be necessary to change the compensator or optionally existing seals more frequently than the centering sleeve.
- flanges in the piping system are welded. Such flanges can be welded, for example by means of a welding with exact bore position and distance.
- the centering sleeve When installing a pipe connector, the centering sleeve can first be striped over one of the two pipes that are to be connected to one another. In the case of a two-part sleeve, for example, a sleeve part can also be striped over each of the tubes to be connected. Then, the pipe connector between the two pipes can be loosely inserted, for example, be pushed, optionally guide belts are attached, and the centering over the compensator and the pipe ends and / or connecting means, in particular, for example, flanges of the pipes to be joined and the optional existing guide strips are striped.
- one or two grounding devices can optionally be fitted over the expansion joint before the sleeves or sleeve parts are slipped over the compensator.
- such as springs are mounted so that the sleeve or each sleeve part is individually grounded.
- One or more parts of the grounding device may be configured to apply pressure to the sleeve to maintain stable contact.
- the two sleeve parts can then also be slipped over the compensator, the tube ends and / or connecting means, in particular for example flanges, the tubes to be connected and the optional guide bands, so that they meet at a connection point.
- the two sleeve parts such as sleeve halves, attached to each other and / or interconnected. Such attachment can be done for example by a clamp.
- the centering sleeve can be attached and the movement of the sleeve are limited in the axial direction.
- the movement of the sleeve in the axial direction can be limited by the two introduced fastening aids so that thereby at the same time the possible compression and / or possible expansion of the compensator is limited.
- the thus-centered pipe connector can be releasably secured in the centered position, for example, by screwing flange joints in the centered position.
- two additional fastening aids can be optionally attached.
- Such additional fastening aids in addition to the two already optionally available fastening aids, may be advantageous if only one compensator movement in one direction is limited by the already optionally available fastening aids.
- only the expansion or compression of the Kompemsators be limited by the existing fastening aids, for example.
- each compression or expansion could be limited. As a result, the compensator can then be secured against excessive stretching and excessive compression.
- the steps can be made, for example, in reverse order.
- first the sleeve and then the flange connection can be loosened and the compensator thus removed.
- the sleeve can then be removed if it is to be replaced.
- the above-described steps may each be taken from the side of the tubes without requiring axial movement of the tubes apart or towards each other. This can facilitate the installation and removal of the pipe connector as well as its maintenance.
- the pipe connector at the two compensator ends, with which the pipe connector abuts the pipes each comprises a flange.
- the two pipes to be connected also comprise flanges at the pipe ends, which can then be screwed, for example, in each case with a flange at the compensator end.
- one or both of the two flanges of the compensator may be offset on one side. This can be advantageous, for example, since a raised edge, which results from the shoulder, for example, can serve to prevent the movement of a guide belt in one direction. Also, such an edge can act as a movement limit of a mounting aid.
- one or both of the flanges of the pipe connector may include a recess, for example for receiving the mounting aid (s).
- the pipe connector connects two pipes each having flanges of the same diameter.
- the diameter in this text is in each case the maximum diameter of the flange, which can be measured, for example, in the attached state perpendicular to the axis of the pipe connector).
- a pipe connector according to the invention may also comprise these two flanges of the respective pipes to which it can be connected.
- such a pipe connector can be readily supplied with mating flanges, which could then be welded to the pipe ends of the pipes to be connected. The welding can be done for example by means of welding with exact bore position and distance.
- the flanges on the expansion joints have the same diameter as the flanges of the pipes to which they can be connected.
- One or both of the flanges of the two pipes to be joined may comprise a recess, for example for receiving the fastening aid or fasteners, and / or be set down on one side.
- a recess for example for receiving the fastening aid or fasteners, and / or be set down on one side.
- the two edges of flanges are in the area where the flanges meet in the centered state, at the same height.
- a shoulder of the flange in a pipe to be connected may be just as deep as the heel of one or the flanges on or at the compensator end (s). If this is the case for flanges of the same diameter, the two edges at the outer edge of the flanges, when centered, can be at the same height.
- the pipe connector comprises seals which, after fastening the device, respectively seal between a pipe and the device.
- these seals can be replaced individually. This can be advantageous since not every seal wear requires a complete replacement of the entire pipe connector or compensator.
- seals may be formed of an elastomer such as EPDM, HNBR, FKM or the like.
- EPDM elastomer
- HNBR elastomer
- FKM FKM
- Such seals are very cheap to replace.
- seals made of PEEK or PTFE based materials can be used. Individually replaceable seals can reduce costs and effort.
- the seals are designed so that they are held in their fixed position due to their shape, for example by a bulge in a flange or the like, in their position.
- the seals are arranged so that they run smoothly on the tube inner edge in the axial direction, ie without offset and edges, with the edges of pipe connector and pipe.
- a compensator may include a bellows.
- a compensator may include a bellows in which the valleys have a cylindrical cross section and / or in which the ratio of the radial depth to an axial width of the wrinkles is about 1 or greater, whereby the bellows may be easier to rinse.
- Such a bellows may in particular be made of a durable and / or readily rinsable material, such as metal. As a result, it can be prevented, for example, that the bellows itself can easily be attacked by sharp cleaning agents or goods conducted through the pipes.
- the invention further comprises a valve node and / or a pipe system comprising one, two, three or more of the previously described pipe connectors.
- the invention comprises a method for producing a previously described combination with the steps that have been described previously in connection with the installation of the pipe connector.
- Fig. 1a shows a pipe connector 1, which includes a compensator 2, a mounting aid 6 and means for centering the compensator.
- the centering means comprise a centering sleeve 4 and guide belts 5.
- the pipe connector comprises flanges 7 at both ends of the compensator.
- the tubing connector is connected by flanges 8 to two tubes and includes the flanges 8.
- the compensator also includes seals 10, which act as seals in the attached state and can prevent leakage of liquid or cargo from the pipe.
- a seal is designed so that it can be changed individually.
- Various embodiments for the area where the centering sleeve rests on the two connected ends of the compensator and tube, which in Fig. 1 a and b are referred to as B are in the Fig. 2a to 2e shown.
- embodiments are shown as alternatives, but can also be combined.
- another embodiment of the area B may be arranged.
- a pipe connector such as in Fig. 1 can be installed, for example, as follows:
- the centering sleeve 4 can be striped over a pipe to be connected. Since it can be moved along the pipe in particular, then the pipe connector 1 can be inserted between the two tubes.
- the guide bands 5 can be mounted in position. This can for example be done by attaching them from the side. Subsequently, the centering sleeve 4 via the compensator 2 and the pipe ends, which are formed as flanges 8, are striped. As a result of the pressure of the centering sleeve 4 on the guide belts 5, the compensator and / or the pipe connector can be centered thereby.
- two fastening aids 6 can be inserted through two holes provided in the sleeve 4, so that they come to lie in the recesses 11 in the sleeve.
- the pipe connector 1 can be releasably secured in the centered position at the two pipe ends. In particular, this can be done for example by screwing flanges, in particular in each case a flange can be screwed to a pipe end with a flange on the compensator.
- the detachable fastening of the pipe connector 1 can also be carried out prior to the insertion of the fastening aids 6.
- the step of attaching guide straps and / or inserting two fastening aids through holes may be omitted or, in addition to the two fastening aids, two more fastening aids may be added.
- FIG. 1b another embodiment of a pipe connector is shown.
- components 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10 correspond to those in Fig. 1 a shown components.
- Differences arise to Fig. 1 For example, in that the sleeve 4 in the in Fig. 1b example shown is divided into two parts. It is fixed in the example shown by the bracket 17 so that it shows the same functionality in the fastened position, as sleeve 4 from Fig. 1 a.
- the different in Fig. 1b shown device of the device Fig. 1 a in area B, which is detailed in Fig. 2e is shown.
- FIG. 1b Application shown device, for example, in the Fig. 2a to 2d shown embodiments.
- a part of the centering sleeve 4 shown in cross section This can, as shown in this example, have a recess 11 into which a fastening aid 6, for example, with a circular cross-section, can be inserted.
- the attachment aid such as a snap ring, may rotate in the recess 11, but preferably the attachment aid 6 may be in the position shown in FIG Fig. 2a shown embodiment does not move so that their cross section with respect to the centering sleeve 4 moves axially.
- Fig. 2a are also a part of the bellows 12, a flange 7, which is attached to one side of the compensator, a flange 8 connected to a pipe, a screw 9, with which the two flanges are screwed together, a guide band 5, a shoulder 14 in Flange 7 and a paragraph 15 in the flange 8 visible.
- the two paragraphs 14 and 15 are the same depth in this example shown together and together form a recess which is so wide that the edges of the recess fix the guide band at a position.
- the two paragraphs may also be different depths or a heel so deep that it is flush in centered position with the edge of the second flange, for example, if the flanges have different diameters (not shown here).
- the two paragraphs or a paragraph and the one diameter may also be formed so that their edges come to lie at the same height at the coincident region.
- the guide band may be formed so that it protrudes slightly beyond the outer radius of the flanges, so that the force is transmitted from the centering sleeve on the two flanges only on the guide belt 5.
- a recess 16 which is suitable for receiving the mounting aid 6.
- the mounting aid 6 can move in the axial direction. Due to the dimensions of the recess 16, the maximum and minimum expansion of the compensator 2 is set at the same time. For example, in some embodiments of the invention, a compensation path of 6 mm may be specified. In some embodiments, for example, in a recess 16, the mounting aid 6 may each move 3 mm or less than 3 mm or more than 3 mm or about 6 mm, more than 6 mm or less than 6 mm.
- the seal 10, which is shown in cross section, is individually replaceable.
- a compensator e.g. may be formed as a bellows 12 or may include a bellows 12 is preferably made on a durable material such as metal or the like. As a result, it can be easy to clean and, for example, is less affected by strong detergents. Thus, the most susceptible part of the pipe connector 1 may be the seal 10, which is, however, individually changeable.
- Fig. 2b an arrangement is shown in which the flange 7 and flange 8 have both paragraphs.
- the shoulder 15 of flange 8 terminates flush with the shoulder 14 of flange 7 in the centered position.
- the possibility of movement of the guide belt 5 can be limited on the one hand by the edge of the shoulder 14 in the axial direction.
- the possibility of movement of the guide band is limited by the fact that the mounting aid 6 is present.
- the guide band can therefore not move in the axial direction further than the attachment aid 6.
- the possibility of movement of the mounting aid 6 is limited by an edge of the shoulder 15.
- the dimensions of the recess formed by the two paragraphs 14, 15 are preferably such that at the same time the guide belt 5 can not slip completely on the flange 8, but always exerts both force on the flange 7 and flange 8 for centering.
- Fig. 2c In turn, another arrangement is shown, in which the flange 7 a paragraph 14 and the flange 8 have a shoulder 15 and the guide band 5 is held by the edges of the two paragraphs against slipping in the axial direction in its position.
- a recess 16 in flange 8 is provided so that it receives exactly the mounting aid 6 and the mounting aid 6 can rotate in the recess, but the cross section of the mounting aid 6 is not in the axial direction relative to the flange 8 is movable.
- a movement of the centering sleeve is in the in Fig.
- recesses in the centering sleeve and / or the flanges each allow both a certain movement of the mounting aid in the axial direction.
- the compensation path can be defined by the two possibilities of movement defined by the recesses.
- flange 8 has a shoulder 15
- flange 7 also has a shoulder 14.
- the edges of the shoulders 14 of the flange 7 close when centering the pipe connector flush with the edges of the shoulder 15 of the flange 8 from.
- the centering takes place again by means of a guide strip 5, the fixation of the guide strip 5 takes place on one side by the edge, which arises through the shoulder 15 and on the other side by the mounting aid 6.
- fixation of the guide strip 5 takes place on one side by the edge, which arises through the shoulder 15 and on the other side by the mounting aid 6.
- the dimensions of the centering sleeve and the positions of the recesses 11 are selected so that the guide band 5 always comes to rest on both flanges and at the same time the guide aid 6 can not slip off the flange 7, for example, because of the edge of the paragraph 14 of flange. 7
- a further embodiment is shown.
- a sleeve 4 a guide strip 5, flanges 7 and 8, screws 9 and a compensator, which may for example be formed as a bellows 12 or may include a bellows 12, to recognize.
- a compensator which may for example be formed as a bellows 12 or may include a bellows 12, to recognize.
- the guide band 5 lies in Fig. 2e also in a recess which is formed from the two paragraphs 14 and 15 of flange 7 and 8. The movement of the guide band is thus limited or not possible in the axial direction.
- two fastening aids 6a and 6b are present in region B. Overall, this allows a device that has two in the in Fig. 2e shown portion includes, if it is symmetrical, are fastened by four fastening aids.
- the mounting aid 6a is located in a recess 16a in the flange 8.
- the recess 11a in the sleeve allows movement of the sleeve relative to the axis of the mounting aid 6a. By the recess 11 a, however, only the maximum elongation is limited, which can reach the compensator, and not the compression.
- the mounting aid 6b is in the example shown not under the sleeve and also in the case of maximum compression only partially under the sleeve 4.
- the recess 11 b in sleeve 4 acts as a stop during compression and thus prevents further compression of the compensator.
- the mounting aid 6b is located in recess 16b in the flange 8. In the example shown
- the fastening aids 6a and 6b together limit both the expansion and the compression of the compensator, so that they are not possible beyond a tolerable for the compensator level addition.
- FIG. 2e an additional grounding device 18 visible, which can be releasably secured by screws on the flange 7, for example.
- This can be designed so that it exerts pressure radially outward on the sleeve and thus can ground the two sleeve parts. This can be advantageous for applications of the pipe connector in potentially explosive atmospheres, since otherwise the sleeve can charge statically, for example if the guide tapes are not conductive.
- the grounding device shown may be in the form of a (conductive) spring. Usually (at least) one earthing device is present per sleeve part. Such grounding devices can also be applied to the embodiments disclosed in US Pat Fig. 2a to 2d are shown to be present.
- Fig. 3a and 3b show external views of a pipe connector.
- Fig. 3a is a screwed pipe connector 1 with one-piece sleeve visible from the outside. From the outside, only one sleeve can be seen, as well as the screwed connections and the flange as well as the tubes that are connected.
- Fig. 3b is a view of the fittings visible in the direction of the tubes.
- the flanges can be bolted with four M8 x 25 screws.
- Fig. 3c and 3d show external views of a pipe connector, in which the sleeve 4 is formed in two parts. Visible is eg in Fig. 3c the sleeve 4, which is connected by means of a bracket 17 or a similar tool in the middle. As in devices with one-piece sleeves, the connection can be releasably, for example via screws 9, also in this example.
- Fig. 3d is a view of the screw in the direction of the tubes visible.
- bracket 17 is an example of a way to connect the two sleeve parts together.
- Fig. 4 shows an example of a piping system and / or valve nodes comprising one or more of the previously described tubing connectors.
- Such valve nodes and / or pipe systems can be used for example in food technology.
- thermal expansion compensators are necessary because heated goods can be transported. With an expansion of the tubes, it can even with relatively small dimensions already damage occurs when a pipe system without such pipe connector is operated with compensator.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kombination aus zwei Rohren und einem Rohrleitungsverbinder mit Kompensator.
- Rohrleitungsverbinder mit Kompensator werden eingesetzt, um eine thermische Veränderung, insbesondere eine Ausdehnung von Rohren auszugleichen. Insbesondere in der Lebensmittelindustrie oder anderen Anwendungen, wo stark erhitzte Güter transportiert werden, kann es sonst durch thermische Veränderungen der Rohrlänge zu Schäden an den entsprechenden Rohrsystemen kommen. Es ist vorteilhaft, wenn solche Rohrleitungsverbinder möglichst einfach ein-und ausgebaut werden können, da so die Wartung erleichtert werden kann.
- Die
DE 32 08 516 A1 offenbart eine Anordnung zur Aufnahme von Längsdehnung und - zusammenziehung in Rohrleitungen. DieUS 2,014,355 offenbart einen vibrationsisolierenden Rohrverbinder, der die Merkmale gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 aufweist. DieDE 27 38 231 zeigt einen Sicherheitskompensator mit Dehnungselement für Rohrleitungen. DieUS 6,234,542 B1 zeigt einen Kompensator für ein Rohrsystem, dieDE 102 59 213 A1 zeigt einen Längenkompensator für erdverlegte Versorgungsleitungen. DieUS 1,726,483 zeigt einen Kompensator und dieFR 2 660 046 - Gleichzeitig ist es in einigen Bereichen, wie beispielsweise bei Lebensmittelverarbeitung, erforderlich, dass ein Rohrleitungsverbinder gut zu reinigen ist. Bevorzugterweise sollte der Übergang zwischen Rohr und Rohrleitungsverbinder an der Rohrinnenseite in axiale Richtung glatt, also beispielsweise ohne Kanten oder Versatz, verlaufen. Dadurch kann verhindert werden, dass in dem Übergangsbereich schwer spülbare Bereiche, wie beispielsweise Ecken und Kanten oder Vertiefungen oder Versatz, entstehen.
- Diese Anordnung des Rohrleitungsverbinders bezüglich der beiden zu verbindenden Rohre, in der jeweils der Übergang zwischen Rohr und Rohrleitungsverbinder an der Rohrinnenseite in axiale Richtung glatt verläuft ohne Versatz der Bauteile zueinander, wird auch als zentriert bezeichnet. Ein Rohrleitungsverbinder in einer solchen zentrierten Anordnung kann ebenfalls als zentriert beschrieben werden. Oft ist eine Zentrierung durch die Befestigung wie zum Beispiel Flanschverbindungen aufgrund von Spielraum in radialer Richtung nicht ausreichend zum Zentrieren. Es kann daher zu Versatz aufgrund der Schrauben und Bohrungen in den Flanschen kommen. Wenn der Rohrleitungsverbinder nicht zentriert ist, kann eine ausreichende Reinigung durch Spülen nicht gewährleistet werden kann. Daher ist es insbesondere in der Lebensmittelindustrie notwendig, einen Rohrleitungsverbinder zu Verfügung zu stellen, der zentriert eingebaut werden kann.
- Dieses Problem wird gelöst durch eine Kombination aus zwei Rohren und einem Rohrleitungsverbinder nach Anspruch 1 sowie einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Kombination nach Anspruch 13. Der Rohrleitungsverbinder umfasst einen Kompensator zur Kompensation von thermischer Veränderung, insbesondere Wärmeausdehnung sowie Mittel zum Zentrieren des Rohrleitungsverbinders.
- Diese Zentrierung kann so erfolgen, dass die Innenränder des Rohrs jeweils an der Verbindungsstelle mit dem Innenrand des Rohrleitungsverbinders in Übereinstimmung gebracht werden, so dass zwischen je zwei verbundenen Teilen eine glatte Verbindung besteht.
- Bei dem Rohrleitungsverbinder umfassen die Mittel zum Zentrieren eine Zentrierhülse (die im Folgenden auch als Hülse bezeichnet wird). Eine solche Hülse kann gleichmäßigen Druck ausüben und kann daher vorteilhaft sein, beispielsweise gegenüber einer Verschraubung durch Flanschverbindungen allein. Diese Zentrierhülse kann sich im befestigten Zustand über die gesamte Länge des Kompensators erstrecken. Dies kann vorteilhaft sein, da eine Zentrierhülse, die sich im befestigten Zustand über die gesamte Länge des Kompensators erstreckt, dadurch beispielsweise eine Überdehnung des Kompensators in radiale Richtung verhindern kann.
- Erstrecken über die gesamte Länge des Kompensators bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Länge der Hülse im befestigten Zustand in axialer Richtung länger ist als die Länge des Kompensators in axiale Richtung und bei Betrachtung senkrecht zur Achse des Rohrleitungsverbinders sich die Länge der Hülse über die gesamte Länge des Kompensators erstreckt. Insbesondere kann dann beispielsweise bei Betrachtung senkrecht zu den Rohr- und Rohrleitungsverbinderachsen von außen nur die Zentrierhülse und nicht der Kompensator gesehen werden, außer an den Stellen, wo die Hülse unterbrochen ist, z.B. durch ein oder mehrere Löcher. Eine solche Zentrierhülse kann einteilig ausgebildet sein. Sie kann aber auch zweiteilig ausgebildet sein. Eine solche zweiteilige Hülse kann vorteilhaft sein, da sie einfacher montiert werden kann als eine einteilige Hülse. Beispielsweise können bei der Montage die beiden Teile mit einer Klammer zusammengefügt und dadurch befestigt werden. Insbesondere kann eine solche zweiteilige Hülse zwei gleich große Teile umfassen, die bei der Montage in der Mitte, beispielsweise durch eine Klammer, zusammengefügt werden.
- Die Hülse kann in einem Bereich, wo sie im befestigten Zustand den mittleren Bereich des Kompensators umgibt, durchgehend, also beispielsweise ohne Durchbrechungen ausgebildet sein. Eine solche Zentrierhülse kann aber auch an einigen Stellen unterbrochen sein. Insbesondere kann eine solche Zentrierhülse in der Mitte nicht durchgehend ausgebildet sein. Eine solche Zentrierhülse kann beispielsweise erst nach der Montage und einem Zusammenfügen, beispielsweise mit einer Klammer, durchgehend ausgebildet sein.
- Solche Rohrleitungsverbinder mit Kompensator können beispielsweise für eine Verbindung von Rohren mit einer Nennweite, die einen Wert hat, der zwischen DN 25 und DN 150 liegt, ausgebildet sein.
- Der Innendurchmesser der Hülse kann so ausgebildet sein, dass er nur wenig größer als der Durchmesser der Rohr- und des Kompensatorenden, also beispielsweise der Flansche ist. Insbesondere kann der Innendurchmesser der Hülse größer als der Durchmesser der Rohr- und Kompensatorenden sein, beispielsweise um nicht mehr als 6 mm, insbesondere um nicht mehr als 5 mm oder 4 mm oder 3 mm oder 2 mm, insbesondere um nicht mehr als 1 mm, insbesondere um nicht mehr als 0,1 mm.
- Diese Zentrierhülse oder ihre Teile kann nach einem Einschieben oder vorläufigen Einlegen des Kompensators über den Kompensator und mindestens einen Teil der Rohre geschoben werden. Dadurch wird der Rohrleitungsverbinder zentriert. Danach können beispielsweise jeweils das Rohrende mit einem Ende des Rohrleitungsverbinders in der zentrierten Position lösbar befestigt werden. Dies kann beispielsweise durch Verschrauben von Flanschverbindungen erfolgen.
- In einer Ausführungsform der Erfindung können die Mittel zum Zentrieren zusätzlich zwei Führungsbänder umfassen. Diese können beispielsweise im Bereich wo Rohr und Rohrleitungsverbinder aufeinandertreffen je über einen Teil des Rohres und einen Teil des Rohrleitungsverbinders verlaufen. Wird nun die Hülse über den Rohrleitungsverbinder und die beiden jeweils daran angrenzenden Bereiche der Rohre, beispielsweise Flansche, gezogen, so drückt die Innenseite der Hülse gleichmäßig auf die jeweiligen Führungsbänder und führt dazu, dass der Rohrleitungsverbinder zentriert wird. Beispielsweise kann ein Führungsband jeweils teilweise über einen mit einem Rohr verbundenen Flansch (Flansch eines Rohres) und teilweise über einen mit dem Kompensator verbundenen Flansch (Flansch des Kompensators) verlaufen, wenn die Verbindung zwischen Kompensator und Rohr durch Flansche erfolgt.
- Vorzugsweise sind die beiden Führungsbänder aus einem nicht-elastischen Material, wie beispielsweise Metall oder (hartem) Kunststoff, beispielsweise PTFE. Insbesondere können sie so ausgebildet sein, dass sie im befestigten Zustand etwas über die Verbindungen zwischen jeweils einem Rohren und dem Rohrleitungsverbinder, also beispielsweise den jeweiligen Flanschen, radial nach außen überstehen. Dadurch kann die Zentrierung nur durch den auf die Führungsbänder wirkenden Druck erfolgt.
- In einigen Ausführungsformen können solche Führungsbänder beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie jeweils mehr als 0,1 mm oder mehr als 2 mm oder mehr als 3 mm über den Durchmesser der jeweiligen Flansche hinausragen, wenn sie in der zentrierten Position angebracht sind.
- Solche Führungsbänder können insbesondere als breite Führungsbänder ausgebildet sein, was bedeutet, dass ihre Breite (entlang der axialen Richtung) größer ist als die (entlang der radialen Richtung gemessene) Höhe. Beispielsweise kann die Breite mehr als die einfache oder mehr als die zweifache oder mehr als die vierfache Höhe betragen. Gemessen werden können Höhe und Breite im Zustand, in dem der Rohrleitungsverbinder befestigt ist um Rohre zu verbinden (befestigter Zustand).
- Bei dem Rohrleitungsverbinder kann die Zentrierhülse durch zwei oder vier Befestigungshilfen befestigt werden. Solche Befestigungshilfen können z.B. als Sprengringe, die optional einen runden Querschnitt haben können, ausgebildet sein. Dafür können in der Hülse zwei Löcher zum Einführen der Befestigungshilfe(n) vorgesehen sein. Bei diesem Einführen kann eine Befestigungshilfe durch ein Loch von außen durch die Hülse durchgeführt und dann auf der dem Kompensator und den Rohren zugewandten Seite entlang der Hülse geführt werden. Die Führung entlang der Hülse kann dabei insbesondere senkrecht zur Achse der beiden Rohre und der Hülsenachse erfolgen. Insbesondere kann die Führung entlang der Hülse durch eine Aussparung in der Hülse erfolgen. Im Bereich dieser Aussparung ist die Hülse dünner als in den anderen Bereichen. Dadurch kann die Richtung, in der die Befestigungshilfe durch ein Loch eingeführt wird, vorgegeben werden. Insbesondere kann dies dadurch erreicht werden, dass nur im Bereich dieser Aussparungen genügend Platz zum Einführen von Befestigungshilfen unter die Hülse ist.
- Diese zwei Löcher und optional die Aussparungen können beispielsweise in Bereichen vorgesehen sein, der im befestigten Zustand über den Rohrenden und/oder den Kompensatorenden zu liegen kommt. Solche Rohr- und/oder Kompensatorenden können beispielsweise jeweils einen Flansch umfassen.
- Durch diese zwei Löcher kann dann eine Befestigungshilfe, die bevorzugt einen runden Querschnitt hat, eingeführt werden. Durch Aussparungen in der Hülse und/oder den Rohr- und/oder Kompensatorenden, wie beispielsweise den Flanschen, kann dann die Richtung, in der die Befestigungshilfe eingeführt wird, festgelegt sein. Die Befestigungshilfe oder die Befestigungshilfen können in befestigtem Zustand entlang des inneren Radius der Zentrierhülse verlaufen, und zwar beispielsweise mindestens in einem Winkelbereich von 180° oder mindestens in einem Winkelbereich von 270° oder mindestens in einem Winkelbereich von 315° oder mindestens in einem Winkelbereich von 345° entlang des Radius.
- Zusätzlich kann eine Vorrichtung zwei weitere Befestigungshilfen umfassen oder für einen Einbau von zwei weiteren Befestigungshilfen ausgebildet sein. Für diese können beispielsweise weitere Vertiefungen vorgesehen sein. Solche Vertiefungen können insbesondere so vorgesehen sein, dass sie nicht oder nur teilweise unter der Hülse liegen. Die zwei weiteren Befestigungshilfen können in einem Winkelbereich von mindestens 180°, insbesondere von mindestens 270°, insbesondere mindestens 315°, insbesondere 345° entlang des Radius des Rohr- oder Kompensatorendes, beispielsweise eines Flansches, verlaufen.
- Die Bewegungsmöglichkeit der durch Löcher in der Hülse eingeführten Befestigungshilfen und/oder der optionalen, zusätzlichen Befestigungshülsen, kann in die axiale Richtung beschränkt sein, z.B. dadurch, dass entsprechende Vertiefungen in oder Absätze an den jeweiligen Flanschen und/oder Aussparungen in der Hülse vorgesehen sind, die die Bewegungsmöglichkeit beschränken. Die Bewegungsmöglichkeit des Kompensators in axiale Richtung kann ebenfalls begrenzt sein. Beispielsweise kann durch die Bewegungsmöglichkeit der Befestigungshilfe gleichzeitig die Distanz festgelegt werden, um die sich der Kompensator bewegen kann. Dadurch kann beispielsweise ein zu weites Ausdehnen des Kompensators und ein zu starkes Stauchen des Kompensators, die beide zur Beschädigung des Kompensators führen können, verhindert werden. Alternativ kann eine erste Befestigungshilfe das Ausdehnen begrenzen und eine zweite Befestigungshilfe das Stauchen begrenzen. Insbesondere kann die erste, durch ein Loch in die Hülse eingeführte Befestigungshilfe die mögliche Dehnung des Kompensators in Axialrichtung begrenzen, während die optional vorhandene, zusätzliche Befestigungshilfe die mögliche Stauchung des Kompensators begrenzt, oder umgekehrt.
- Der Rohrleitungsverbinder kann so ausgebildet sein, dass er oder Teile von ihm ohne eine axiale Bewegung der Rohre, die verbunden werden, von der Seite ein- und ausgebaut und/oder gewechselt werden können. Beispielsweise kann es nötig sein, den Kompensator oder optional vorhandene Dichtungen häufiger zu wechseln als die Zentrierhülse. Optional können (beispielsweise vor oder bei einem ersten Einbau eines Rohrleitungsverbinders) Flansche in das Rohrleitungssystem, insbesondere an den zwei zu verbindenden Rohren, eingeschweißt werden. Solche Flansche können beispielsweise mittels einer Einschweißvorrichtung mit exakter Bohrungsstellung und Abstand eingeschweißt werden.
- Beim Einbau eines Rohrleitungsverbinders kann zuerst die Zentrierhülse über eines der beiden Rohre gestreift werden, die miteinander verbunden werden sollen. Im Fall von einer zweiteilig ausgebildeten Hülse kann beispielsweise auch über jedes der zu verbindenden Rohre ein Hülsenteil gestreift werden. Dann kann der Rohrleitungsverbinder zwischen die beiden Rohre lose eingeführt, z.B. geschoben werden, optional Führungsbänder angebracht werden, und die Zentrierhülse über den Kompensator und die Rohrenden und/oder Verbindungsmittel, insbesondere beispielsweise Flansche der zu verbindenden Rohre und die optional vorhandenen Führungsbänder, gestreift werden. Bei ein- und zweiteilig ausgebildeten Hülsen können optional vor dem Überstreifen der Hülsen oder Hülsenteile über den Kompensator ein oder zwei Erdungsvorrichtungen, wie beispielsweise Federn, angebracht werden, so dass die Hülse bzw. jedes Hülsenteil einzeln geerdet ist. Der oder die Teile der Erdungsvorrichtung können so ausgebildet sein, dass sie Druck auf die Hülse ausüben, damit ein stabiler Kontakt aufrechterhalten werden kann.
- Bei zweiteiligen Hülsen können anschließend auch die beiden Hülsenteile über den Kompensator, die Rohrenden und/oder Verbindungsmittel, insbesondere beispielsweise Flansche, der zu verbindenden Rohre und die optional vorhandenen Führungsbänder so gestreift werden, dass sie an einer Verbindungsstelle aufeinandertreffen. Anschließend können die beiden Hülsenteile, beispielsweise Hülsenhälften, aneinander befestigt und/oder miteinander verbunden werden. Eine solche Befestigung kann beispielsweise durch eine Klammer erfolgen. Durch ein optionales Einführen einer oder zwei Befestigungshilfen durch in der Zentrierhülse vorhandene Löcher kann dann die Zentrierhülse befestigt werden und die Bewegung der Hülse in axiale Richtung begrenzt werden. Beispielsweise kann durch die zwei eingeführten Befestigungshilfen die Bewegung der Hülse in axiale Richtung so begrenzt werden, dass dadurch auch gleichzeitig die mögliche Stauchung und/oder mögliche Dehnung des Kompensators begrenzt wird. Anschließend kann der so zentrierte Rohrleitungsverbinder in der zentrierten Position, beispielsweise durch das Verschrauben von Flanschverbindungen in der zentrierten Position, lösbar befestigt werden.
- Anschließend können optional zwei zusätzliche Befestigungshilfen angebracht werden. Solche zusätzlichen Befestigungshilfen, zusätzlich zu den zwei bereits optional vorhandenen Befestigungshilfen, können vorteilhaft sein, wenn durch die bereits optional vorhandenen Befestigungshilfen nur eine Kompensatorbewegung in eine Richtung begrenzt wird. Beispielsweise kann durch die bereits vorhandenen Befestigungshilfen beispielsweise nur die Ausdehnung oder Stauchung des Kompemsators begrenzt sein. Durch die zusätzlichen Befestigungshilfen könnte dann jeweils die Stauchung oder Ausdehnung begrenzt werden. Dadurch kann dann der Kompensator gegen zu starke Dehnung und zu starke Stauchung gesichert sein.
- Zum Ausbau des jeweiligen Rohrleitungsverbinders können die Schritte beispielsweise in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden. Alternativ kann auch nach Entfernen der einen oder zwei Befestigungshilfen erst die Hülse und dann die Flanschverbindung gelöst werden und der Kompensator so ausgebaut werden. In einem letzten Schritt kann dann die Hülse, so sie ersetzt werden soll, auch entfernt werden.
- Die zuvor beschriebenen Schritte können jeweils von der Seite der Rohre vorgenommen werden, ohne dass eine axiale Bewegung der Rohre auseinander oder zueinander nötig wird. Dies kann den Ein- und Ausbau des Rohrleitungsverbinders sowie seine Wartung erleichtern.
- Erfindungsgemäß umfasst der Rohrleitungsverbinder an den beiden Kompensatorenden, mit denen der Rohrleitungsverbinder an die Rohre stößt, je einen Flansch. Die beiden zu verbindenden Rohr umfassen ebenfalls an den Rohrenden Flansche, die dann beispielsweise jeweils mit einem Flansch am Kompensatorende verschraubt werden können.
- Optional können einer oder beide der beiden Flansche des Kompensators an einer Seite abgesetzt sein. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, da ein erhöhter Rand, der sich durch den Absatz ergibt, beispielsweise dazu dienen kann, die Bewegung eines Führungsbands in einer Richtung zu verhindern. Auch kann ein solcher Rand als Bewegungsbegrenzung einer Befestigungshilfe wirken. Alternativ oder zusätzlich können einer oder beide der Flansche des Rohrleitungsverbinders eine Vertiefung, beispielsweise zur Aufnahme der Befestigungshilfe(n) umfassen. Durch die Ränder an den Seiten der Vertiefungen und/oder von einem oder mehreren Absätzen können beispielsweise jeweils die Bewegungsmöglichkeit von Befestigungshilfe(n) und/oder Führungsbändern beschränkt werden.
- Erfindungsgemäß verbindet der Rohrleitungsverbinder zwei Rohre, die jeweils Flansche mit gleichem Durchmesser aufweisen. (Als Durchmesser wird in diesem Text jeweils der maximale Durchmesser des Flansches, der beispielsweise im befestigten Zustand senkrecht zur Achse des Rohrleitungsverbinders gemessen werden kann, bezeichnet). Optional kann ein erfindungsgemäßer Rohrleitungsverbinder auch diese beiden Flansche der jeweiligen Rohre, mit denen er verbunden werden kann, umfassen. Ein solcher Rohrleitungsverbinder kann beispielsweise gleich mit passenden Flanschen geliefert werden, die dann an den Rohrenden der zu verbindenden Rohre angeschweißt werden könnten. Das Einschweißen kann beispielsweise mittels Einschweißvorrichtungen mit exakter Bohrungsstellung und Abstand erfolgen.
- In einigen Ausführungsformen haben die Flansche an den Kompensatoren den gleichen Durchmesser wie die Flansche der Rohre, mit denen er verbunden werden kann.
- Einer oder beide der Flansche der beiden zu verbindenden Rohre können eine Vertiefung, beispielsweise zur Aufnahme des oder der Befestigungshilfen, umfassen und/oder auf einer Seite abgesetzt sein. Durch die Ränder an den Seiten der Vertiefungen oder an der Seite der Absätze können jeweils die Bewegungen von z.B. Befestigungshilfen und/oder Führungsbändern beschränkt werden.
- Vorzugsweise liegen die beiden Ränder von Flanschen im Bereich, wo die Flansche im zentrierten Zustand aufeinandertreffen, auf gleicher Höhe.
- Beispielsweise kann ein Absatz des Flansches bei einem zu verbindenden Rohr genauso tief sein wie der Absatz eines oder der Flansche am oder an den Kompensatorende(n). Ist dies bei Flanschen mit gleichem Durchmesser der Fall, können die beiden am äußeren Rand der Flansche liegenden Ränder, wenn sie zentriert sind, auf gleicher Höhe liegen.
- Bei Flanschen mit verschiedenen Durchmessern kann es alternativ auch vorteilhaft sein, wenn bei zwei aneinander zu befestigenden Flanschen der eine einen Absatz aufweist und der andere einen Absatz mit einer anderen Tiefe aufweist, so dass die Höhen gemessen vom Mittelpunkt des Querschnitts aus in radialer Richtung gleich sind. Dadurch kann ebenfalls bewirkt werden, dass die am äußeren Rand der Flansche liegenden Ränder an zwei aufeinandertreffenden Flanschen auf gleicher Höhe liegen, wenn sie zentriert sind.
- Erfindungsgemäß umfasst der Rohrleitungsverbinder Dichtungen, die nach dem Befestigen der Vorrichtung jeweils zwischen einem Rohr und der Vorrichtung abdichten. Erfindungsgemäß können diese Dichtungen einzeln ausgewechselt werden. Dies kann vorteilhaft sein, da dadurch nicht jeder Dichtungsverschleiß ein komplettes Auswechseln des gesamten Rohrleitungsverbinders oder Kompensators erforderlich macht. Vorzugsweise können solche Dichtungen aus einem Elastomer, wie beispielsweise EPDM, HNBR, FKM oder Ähnlichem ausgebildet sein. Solche Dichtungen sind sehr günstig zu ersetzen. Beispielsweise können Dichtungen aus PEEK oder PTFE basierenden Werkstoffen eingesetzt werden. Durch einzeln wechselbare Dichtungen können Kosten und Aufwand reduziert werden. Erfindungsgemäß sind die Dichtungen so ausgebildet, dass sie im befestigten Zustand aufgrund ihrer Form, beispielsweise durch eine Ausbuchtung in einem Flansch oder Ähnliches, an ihrer Position gehalten werden. Erfindungsgemäß sind die Dichtungen so angeordnet, dass sie an der Rohrinnenkante ebenfalls in axiale Richtung glatt, also ohne Versatz und Kanten, mit den Kanten von Rohrleitungsverbinder und Rohr verlaufen.
- In einigen Ausführungsformen kann ein Kompensator einen Faltenbalg umfassen. Beispielsweise kann ein Kompensator einen Faltenbalg umfassen, bei dem die Senken einen zylindrischen Querschnitt aufweisen und/oder bei dem das Verhältnis der radialen Tiefe zu einer axialen Breite der Falten etwa 1 oder größer beträgt, wodurch der Faltenbalg leichter zu spülen sein kann. So ein Faltenbalg kann insbesondere aus einem haltbaren und/oder gut spülbaren Material, wie beispielsweise Metall hergestellt sein. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass der Faltenbalg selber von scharfen Reinigungsmitteln oder durch die Rohre geleitete Güter leicht angreifbar ist.
- Die Erfindung umfasst ferner einen Ventilknoten und/oder ein Rohrsystem, das einen, zwei, drei oder mehr der zuvor beschriebenen Rohrleitungsverbinder umfasst.
- Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer zuvor beschriebenen Kombination mit den Schritten, die zuvor im Zusammenhang mit dem Einbau des Rohrleitungsverbinders beschrieben wurden.
- Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt
- Fig. 1 a,b
- Rohrleitungsverbinder;
- Fig. 2a bis 2e
- mögliche Ausführungsformen für einen Teil eines Rohrleitungsverbinders;
- Fig. 3a bis 3d
- Ansichten von befestigten Rohrleitungsverbindern;
- Fig. 4
- ein Rohrsystem und/oder Ventilknoten.
-
Fig. 1a zeigt einen Rohrleitungsverbinder 1, der einen Kompensator 2, eine Befestigungshilfe 6 sowie Mittel zum Zentrieren des Kompensators umfasst. In dem inFig. 1 a gezeigten Beispiel umfassen die Mittel zum Zentrieren eine Zentrierhülse 4 sowie Führungsbänder 5. - In der unteren Hälfte der in
Figur 1 a gezeigten Ansicht ist eine (befestigte) Zentrierhülse von außen erkennbar, in der oberen Hälfte ist ein Querschnitt durch die Achse des Rohrleitungsverbinders sichtbar. - Des Weiteren umfasst der Rohrleitungsverbinder Flansche 7 an den beiden Enden des Kompensators. Der Rohrleitungsverbinder ist durch Flansche 8 mit zwei Rohren verbunden und umfasst die Flansche 8. Beispielsweise durch Verschrauben von Flanschverbindungen mit Schrauben 9 kann der Rohrleitungsverbinder an den Rohren lösbar befestigt sein. Wie in
Fig. 1 gezeigt, umfasst der Kompensator auch Dichtungen 10, die im befestigten Zustand als Dichtungen wirken und einen Austritt von Flüssigkeit oder Transportgut aus dem Rohr verhindern können. Insbesondere ist eine Dichtung so ausgebildet, dass sie einzeln gewechselt werden kann. Verschiedene Ausführungsformen für den Bereich, wo die Zentrierhülse auf den beiden verbundenen Enden von Kompensator und Rohr aufliegt, der inFig. 1 a und b als B bezeichnet ist, sind in denFig. 2a bis 2e gezeigt. Die inFig. 2a bis 2e gezeigten Ausführungsformen sind dabei als Alternativen dargestellt, können aber auch kombiniert werden. Beispielsweise kann auf der einen Seite eines Rohrleitungsverbinders eine Ausführungsform, auf der anderen Seite des Rohrleitungsverbinders eine andere Ausführungsform des Bereiches B angeordnet sein. - Ein Rohrleitungsverbinder, wie beispielsweise in
Fig. 1 a gezeigt, kann beispielsweise folgendermaßen eingebaut werden: Die Zentrierhülse 4 kann über ein zu verbindendes Rohr gestreift werden. Da sie insbesondere am Rohr entlang verschoben werden kann, kann anschließend der Rohrleitungsverbinder 1 zwischen den beiden Rohren eingeführt werden. Optional können die Führungsbänder 5 an ihrer Position angebracht werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass diese von der Seite angebracht werden. Anschließend kann die Zentrierhülse 4 über den Kompensator 2 und die Rohrenden, die als Flansche 8 ausgebildet sind, gestreift werden. Durch den Druck der Zentrierhülse 4 auf die Führungsbänder 5 kann der Kompensator und/oder der Rohrleitungsverbinder dadurch zentriert werden. Anschließend können die in diesem Beispiel zwei Befestigungshilfen 6 durch zwei in der Hülse 4 vorhandene Löcher eingeführt werden, so dass sie in den Aussparungen 11 in der Hülse zu liegen kommen. Auch kann der Rohrleitungsverbinder 1 in der zentrierten Position an den beiden Rohrenden lösbar befestigt werden. Insbesondere kann dies beispielsweise durch Verschrauben von Flanschen geschehen, wobei insbesondere jeweils ein Flansch an einem Rohrende mit einem Flansch am Kompensator verschraubt werden können. Alternativ kann das lösbare Befestigen des Rohrleitungsverbinders 1 auch vor dem Einführen der Befestigungshilfen 6 erfolgen. - In anderen Beispielen können der Schritt des Anbringens von Führungsbändern und/oder des Einführens von zwei Befestigungshilfen durch Löcher entfallen oder zusätzlich zu den zwei Befestigungshilfen noch zwei weitere Befestigungshilfen angebracht werden.
- In
Fig. 1b ist eine andere Ausführungsform eines Rohrleitungsverbinders gezeigt. Die inFig. 1 b gezeigten Bauteile 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10 entsprechen den inFig. 1 a gezeigten Bauteilen. Unterschiede ergeben sich zurFig. 1 a z.B. darin, dass die Hülse 4 in dem inFig. 1b gezeigten Beispiel zweigeteilt ist. Sie wird in dem gezeigten Beispiel durch die Klammer 17 so fixiert, dass sie in befestigter Stellung die gleiche Funktionalität zeigt, wie Hülse 4 ausFig. 1 a. Weiterhin unterscheidet sich die inFig. 1b gezeigten Vorrichtung von der Vorrichtung ausFig. 1 a im Bereich B, der detailliert inFig. 2e gezeigt ist. Jedoch können auch andere Ausführungsformen des Bereichs B in der inFig. 1b gezeigten Vorrichtung Anwendung finden, beispielsweise die in denFig. 2a bis 2d gezeigten Ausführungsformen. - Im Fall einer zweiteiligen Hülse kommt üblicherweise beim Einbau des Rohrleitungsverbinders noch der zusätzliche Schritt des Zusammenfügens der Hülsenteile und des Verbindens der Hülsenteile, beispielsweise durch eine Klammer 17, hinzu. Optional kann auch noch ein Anbringen von einer oder mehreren Erdungsvorrichtungen 18 beim Einbau eines Rohrleitungsverbinders mit ein- oder zweiteiliger Hülse erfolgen.
- In
Fig. 2a kann man einen Teil der im Querschnitt gezeigten Zentrierhülse 4 erkennen. Dieser kann, wie in diesem Beispiel gezeigt, eine Aussparung 11 aufweisen, in die eine Befestigungshilfe 6, z.B. mit kreisförmigem Querschnitt, eingeführt werden kann. Vorzugsweise kann sich die Befestigungshilfe, wie beispielsweise ein Sprengring, in der Aussparung 11 drehen, aber bevorzugterweise kann sich die Befestigungshilfe 6 in der inFig. 2a gezeigten Ausführungsform nicht so bewegen, dass ihr Querschnitt sich bezüglich der Zentrierhülse 4 axial verschiebt. - In
Fig. 2a sind ebenfalls ein Teil des Faltenbalgs 12, ein Flansch 7, der an einer Seite des Kompensators angebracht ist, ein mit einem Rohr verbundener Flansch 8, eine Schraube 9, mit der die beiden Flansche miteinander verschraubt sind, ein Führungsband 5, ein Absatz 14 im Flansch 7 sowie ein Absatz 15 im Flansch 8 sichtbar. Die beiden Absätze 14 und 15 sind zusammen in diesem gezeigten Beispiel gleich tief und bilden zusammen eine Vertiefung, die so breit ist, dass die Ränder der Vertiefung das Führungsband an einer Position fixieren. Alternative können die beiden Absätze auch verschieden tief sein oder ein Absatz so tief sein, dass sie in zentrierter Position mit dem Rand des zweiten Flansches bündig abschließt, beispielsweise wenn die Flansche verschiedene Durchmesser haben (hier nicht gezeigt). In diesem Fall können die beiden Absätze oder die ein Absatz und der eine Durchmesser ebenfalls so ausgebildet sein, dass ihre Ränder an dem zusammentreffenden Bereich auf gleicher Höhe zu liegen kommen. - Wie in
Fig. 2a gezeigt, kann das Führungsband so ausgebildet sein, dass es etwas über den äußeren Radius der Flansche hinausragt, so dass der Kraftübertrag von der Zentrierhülse auf die beiden Flansche nur über das Führungsband 5 erfolgt. - Ebenfalls sichtbar ist im Flansch 8 eine Vertiefung 16, die zur Aufnahme der Befestigungshilfe 6 geeignet ist. Innerhalb dieser Vertiefung 16 kann sich die Befestigungshilfe 6 in axiale Richtung bewegen. Durch die Abmessungen der Vertiefung 16 wird gleichzeitig die maximale und minimale Ausdehnung des Kompensators 2 festgelegt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann beispielsweise ein Kompensationsweg von 6 mm festgelegt werden. In einigen Ausführungsbeispielen kann sich beispielsweise in einer Aussparung 16 die Befestigungshilfe 6 jeweils um 3 mm oder weniger als 3 mm oder mehr als 3 mm oder etwa 6 mm, mehr als 6 mm oder weniger als 6 mm bewegen.
- Die Dichtung 10, die im Querschnitt dargestellt ist, ist einzeln auswechselbar. Ein Kompensator, der z.B. als Faltenbalg 12 ausgebildet sein kann oder einen Faltenbalg 12 umfassen kann, wird vorzugsweise auf einem haltbaren Material, wie beispielsweise Metall oder Ähnlichem hergestellt. Dadurch kann er leicht zu reinigen sein und wird beispielsweise durch scharfe Reinigungsmittel weniger stark angegriffen. Damit kann das verschleißanfälligste Teil des Rohrleitungsverbinders 1 die Dichtung 10 sein, die jedoch einzeln wechselbar ist.
- In
Fig. 2b ist eine Anordnung gezeigt, in der der Flansch 7 und Flansch 8 beide Absätze aufweisen. Der Absatz 15 von Flansch 8 schließt in der zentrierten Position bündig mit dem Absatz 14 von Flansch 7 ab. Die Bewegungsmöglichkeit des Führungsbands 5 kann auf der einen Seite durch den Rand des Absatz 14 in axiale Richtung eingeschränkt werden. Auf der anderen Seite wird die Bewegungsmöglichkeit des Führungsbandes dadurch eingeschränkt, dass die Befestigungshilfe 6 vorhanden ist. Das Führungsband kann sich daher in axiale Richtung nicht weiter als bis zur Befestigungshilfe 6 bewegen. Bevorzugt ist in einer solchen Ausführungsform die Bewegungsmöglichkeit der Befestigungshilfe 6 durch einen Rand des Absatzes 15 begrenzt. Zusätzlich sind die Abmessungen der durch die beiden Absätze 14, 15 gebildeten Vertiefung vorzugsweise so, dass gleichzeitig das Führungsband 5 nicht vollständig auf den Flansch 8 rutschen kann, sondern immer sowohl auf Flansch 7 als auch Flansch 8 Kraft zur Zentrierung ausübt. - Die weiteren Merkmale des in
Fig. 2b gezeigten Bereichs können beispielsweise den inFig. 2a gezeigten Merkmalen entsprechen. - In
Fig. 2c ist wiederum eine weitere Anordnung gezeigt, in der der Flansch 7 einen Absatz 14 und der Flansch 8 einen Absatz 15 aufweisen und durch die Ränder der beiden Absätze das Führungsband 5 gegen Verrutschen in axialer Richtung in seiner Position gehalten wird. Abweichend beispielsweise von den zuvor diskutierten Beispielen ist in diesem Fall jedoch eine Vertiefung 16 in Flansch 8 so vorgesehen, dass sie genau die Befestigungshilfe 6 aufnimmt und die Befestigungshilfe 6 sich in der Vertiefung zwar drehen kann, aber der Querschnitt der Befestigungshilfe 6 nicht in axialer Richtung gegenüber dem Flansch 8 bewegbar ist. Eine Bewegung der Zentrierhülse ist in dem inFig. 2c gezeigtem Beispiel durch die Aussparung 11 in der Zentrierhülse ermöglicht, die eine Bewegung der der Befestigungshilfen und damit der Zentrierhülse in axiale Richtung gesetzten Grenzen erlaubt. In dem inFig. 2c gezeigten Beispiel werden die axialen Bewegungsspielräume der Hülse durch die Ausdehnung der Aussparung 11 in der Hülse 4 festgelegt. - In anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) ist es auch möglich, dass Aussparungen in der Zentrierhülse und/oder den Flanschen jeweils beide eine gewisse Bewegung der Befestigungshilfe in axiale Richtung erlauben. In diesem Fall kann der Kompensationsweg durch die beiden durch die Aussparungen festgelegten Bewegungsmöglichkeiten festgelegt sein.
- In
Fig. 2d ist wiederum eine weitere mögliche Ausführungsform gezeigt, in der Flansch 8 einen Absatz 15 aufweist, und Flansch 7 ebenfalls einen Absatz 14 aufweist. Die Ränder der Absätze 14 des Flanschs 7 schließen bei Zentrierung des Rohrleitungsverbinders bündig mit den Rändern des Absatzes 15 von Flansch 8 ab. Die Zentrierung erfolgt wieder mittels eines Führungsbandes 5, die Fixierung des Führungsbandes 5 erfolgt auf der einen Seite durch den Rand, der durch den Absatz 15 entsteht und auf der anderen Seite durch die Befestigungshilfe 6. Auch können, wie inFig. 2b , die Maße der Zentrierhülse sowie die Positionen der Aussparungen 11 so gewählt werden, dass das Führungsband 5 immer auf beiden Flanschen zu liegen kommt und gleichzeitig die Führungshilfe 6 nicht vom Flansch 7 abrutschen kann, beispielsweise wegen dem Rand des Absatzes 14 von Flansch 7. - In
Fig. 2e ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. In dieser sind wiederum eine Hülse 4, ein Führungsband 5, Flansche 7 und 8, Schrauben 9 und ein Kompensator, der z.B. als Faltenbalg 12 ausgebildet sein kann oder einen Faltenbalg 12 umfassen kann, zu erkennen. Diese können in ihrer Funktion beispielsweise den in denFig. 2a bis 2d gezeigten gleichnamigen Komponenten entsprechen. - Das Führungsband 5 liegt in
Fig. 2e ebenfalls in einer Vertiefung, die aus den beiden Absätzen 14 und 15 von Flansch 7 und 8 gebildet wird. Die Bewegung des Führungsbandes ist damit in axiale Richtung begrenzt oder nicht möglich. - In der in
Fig. 2e gezeigten Ausführungsform sind im Bereich B zwei Befestigungshilfen 6a und 6b vorhanden. Insgesamt kann damit eine Vorrichtung, die zwei in dem inFig. 2e gezeigten Beispiel gezeigte Teile umfasst, wenn sie symmetrisch ausgebildet ist, durch vier Befestigungshilfen befestigt werden. Die Befestigungshilfe 6a liegt in einer Vertiefung 16a im Flansch 8. Die Vertiefung 11a in der Hülse erlaubt eine Bewegung der Hülse relativ zur Achse der Befestigungshilfe 6a. Durch die Aussparung 11 a ist jedoch nur die maximale Dehnung beschränkt, die der Kompensator erreichen kann, und nicht die Stauchung. - Die Befestigungshilfe 6b ist in dem gezeigten Beispiel nicht unter der Hülse und gerät auch für den Fall maximaler Stauchung nur teilweise unter der Hülse 4. Die Aussparung 11 b in Hülse 4 wirkt bei Stauchung als Anschlag und verhindert damit eine weitere Stauchung des Kompensators. Die Befestigungshilfe 6b liegt in Vertiefung 16b im Flansch 8. In dem gezeigten Beispiel begrenzen damit die Befestigungshilfen 6a und 6b gemeinsam sowohl die Dehnung als auch die Stauchung des Kompensators, so dass diese nicht über ein für den Kompensator verträgliches Maß hinaus möglich sind.
- Weiter ist in
Fig. 2e eine zusätzliche Erdungsvorrichtung 18 sichtbar, die beispielsweise lösbar durch Schrauben am Flansch 7 befestigt sein kann. Diese kann dazu ausgebildet sein, dass sie Druck radial nach außen auf die Hülse ausübt und dadurch die beiden Hülsenteile erden kann. Dies kann für Anwendungen des Rohrleitungsverbinders in explosionsgefährdeten Bereichen vorteilhaft sein, da sich die Hülse sonst statisch aufladen kann, beispielsweise wenn die Führungsbänder nicht leitfähig sind. - Die in
Fig. 2e gezeigte Erdungsvorrichtung kann beispielsweise in Form von einer (leitenden) Feder ausgebildet sein. Üblicherweise ist (mindestens) eine Erdungsvorrichtung pro Hülsenteil vorhanden. Solche Erdungsvorrichtungen können auch an den Ausführungsformen, die inFig. 2a bis 2d gezeigt sind, vorhanden sein. - Die
Fig. 3a und 3b zeigen Außenansichten eines Rohrleitungsverbinders. InFig. 3a ist ein verschraubter Rohrleitungsverbinder 1 mit einteiliger Hülse von außen sichtbar. Von außen ist dabei nur eine Hülse zu sehen sowie die Verschraubungen und der Flansch sowie die Rohre, die verbunden sind. - In
Fig. 3b ist eine Sicht auf die Verschraubungen in Richtung der Rohre sichtbar. Die Flansche können beispielsweise mit vier M8 x 25 Schrauben verschraubt werden. - Die
Fig. 3c und 3d zeigen Außenansichten eines Rohrleitungsverbinders, bei dem die Hülse 4 zweiteilig ausgebildet ist. Sichtbar ist z.B. inFig. 3c die Hülse 4, die mittels einer Klammer 17 oder einem ähnlichen Hilfsmittel in der Mitte verbunden ist. Wie in Vorrichtungen mit einteilig ausgebildeten Hülsen kann auch in diesem Beispiel die Verbindung lösbar, beispielsweise über Schrauben 9, erfolgen. - In
Fig. 3d ist eine Sicht auf die Verschraubung in Richtung der Rohre sichtbar. Zusätzlich sieht man dabei die Klammer 17 als Beispiel für eine Möglichkeit, die beiden Hülsenteile miteinander zu verbinden. -
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein Rohrsystem und/oder Ventilknoten, die eines oder mehrere der zuvor beschriebenen Rohrleitungsverbinder umfassen. Solche Ventilknoten und/oder Rohrsysteme können beispielsweise in der Lebensmitteltechnologie eingesetzt werden. In diesem Fall sind Wärmeausdehnungskompensatoren notwendig, da erhitzte Güter transportiert werden können. Bei einer Ausdehnung der Rohre kann es auch bei relativ kleinen Ausdehnungen bereits zu Schäden kommen, wenn ein Rohrsystem ohne solche Rohrleitungsverbinder mit Kompensator betrieben wird.
Claims (13)
- Kombination aus zwei Rohren und einem Rohrleitungsverbinder, wobei der Rohrleitungsverbinder (1) einen Kompensator (2) und Mittel zum Zentrieren des Rohrleitungsverbinders (1) umfasst, wobei die Mittel zum Zentrieren des Rohrleitungsverbinders (1) eine Zentrierhülse (4) umfassen, die sich im befestigten Zustand, in dem der Rohrleitungsverbinder befestigt ist um die Rohre zu verbinden, über die gesamte Länge des Kompensators erstreckt, wobei die Kompensatorenden jeweils einen Flansch (7) umfassen,
wobei der Rohrleitungsverbinder die zwei Rohre, die jeweils Flansche (8) mit gleichem Durchmesser aufweisen, verbindet,
und wobei der Rohrleitungsverbinder (1) Dichtungen (10) umfasst, die nach dem Befestigen des Rohrleitungsverbinders (1) jeweils zwischen einem der Rohrflansche (8) und dem zugehörigen Flansch (7) des Kompensatorendes abdichten, gekennzeichnet dadurch, dass die Dichtungen (10) einzeln gewechselt werden können und so ausgebildet sind, dass sie im befestigten Zustand aufgrund ihrer Form an ihrer Position gehalten werden und so angeordnet sind, dass sie an der Rohrinnenkante in axiale Richtung glatt mit der Kante von Rohrleitungsverbinder und Rohr verlaufen. - Kombination nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Rohrleitungsverbinder (1) nach dem Zentrieren lösbar befestigt werden kann.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-2, gekennzeichnet dadurch, dass die Mittel zum Zentrieren zwei Führungsbänder (5) umfassen.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet dadurch, dass die Zentrierhülse (4) durch eine oder zwei Befestigungshilfen (6), wie zum Beispiel Sprengringe, befestigt werden kann.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungsmöglichkeit der Befestigungshilfen (6) und/oder des Kompensators (2) in axialer Richtung begrenzt ist.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet dadurch, dass der Rohrleitungsverbinder (1) und/oder Teile davon ohne eine Bewegung der Rohre in axiale Richtung von der Seite gewechselt werden können.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-6, wobei einer oder beide Flansche (1) optional auf einer Seite abgesetzt sind und/oder eine Vertiefung umfassen.
- Kombination nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass seine Flansche (7) den gleichen Durchmesser haben wie die Flansche (8) der Rohre.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet dadurch, dass ein oder beide Flansche (8) der beiden zu verbindenden Rohre eine oder je eine Vertiefung (16) zur Aufnahme des oder der Befestigungshilfen (6) umfassen und/oder ein oder beide Flansche (8) auf einer Seite abgesetzt sind.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-9, gekennzeichnet dadurch, dass der Kompensator (2) einen Faltenbalg umfasst.
- Kombination nach einem der Ansprüche 1-10, gekennzeichnet dadurch, dass die Hülse (4) zweiteilig ausgebildet ist.
- Ventilknoten und/oder Rohrsystem, dadurch gekennzeichnet, dass er und/oder es eine, zwei, drei oder mehr der Kombinationen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.
- Verfahren zur Herstellung der Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, dass es die folgenden Schritte umfasst:Streifen der Zentrierhülse oder deren Teile über eines der beiden zu verbindenden Rohre;Einführen des Rohrleitungsverbinders zwischen die beiden Rohre;optionales Anbringen von Führungsbändern;Streifen der Zentrierhülse über den Kompensator und die Rohrenden;optionales Einführen von zwei Befestigungshilfen durch zwei in der Zentrierhülse vorhandene Löcher;optionales Anbringen von zwei weiteren Befestigungshilfen,lösbares Befestigen des Rohrleitungsverbinders in der zentrierten Position.
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